(57)【要約】  【課題】部品点数や組み付け工数が少なく、かつ脱気されたベーパーを効率良く燃料タンクへ戻すことができる燃料ポンプユニットを提供する。  【解決手段】燃料タンクから燃料を受け入れる燃料入口１０５と、ベーパーおよび／または余剰燃料を燃料タンクに還流させる燃料戻し口１０４とを備え、燃料入口と燃料出口とを結ぶ燃料通路に、フィルタ室１０７および電動燃料ポンプ４００を直列に備えた燃料ポンプユニットにおいて、燃料からベーパーを除去して燃料戻し口から排出する気液分離室１０３と、燃料通路の圧力上昇を抑制する調圧バルブ５０３と、調圧バルブから排出された燃料を気液分離室へ供給する第２の燃料戻し通路１０２と、脱気孔３０１から排出された燃料を気液分離室へ供給する第１の燃料戻し通路１０１とを設ける。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料を受け入れる燃料入口と、インジェクタに燃料を供給する燃料出口と、ベーパーおよび／または余剰燃料を燃料タンクに還流させる燃料戻し口とを備え、燃料入口と燃料出口とを結ぶ燃料通路にフィルタ室および電動燃料ポンプを直列に備えた燃料ポンプユニットにおいて、
燃料から発生したベーパーを前記燃料戻し口から排出する気液分離室と、
燃料通路の圧力上昇を抑制する調圧バルブと、
燃料ポンプ内で発生したベーパーを排出する脱気孔と、
前記調圧バルブから排出された燃料を前記気液分離室へ供給する第１の燃料戻し通路と、
前記脱気孔から排出されたベーパーを前記気液分離室へ供給する第２の燃料戻し通路とを含むことを特徴とする燃料ポンプユニット。
【請求項２】
前記気液分離室が環状の側壁を備え、前記第１および第２の燃料戻し通路が前記側壁において、その周方向を指向して開口されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプユニット。
【請求項３】
前記気液分離室においてベーパーが除去された燃料を前記フィルタ室へ戻す通路を含むことを特徴とする燃料ポンプユニット。
【請求項４】
前記フィルタ室が、その下部に水抜き室を備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料ポンプユニットに係り、特に、燃料タンクから分離されて車体フレーム上に配置されるインライン仕様の燃料ポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクから燃料ポンプを経由してインジェクタへ至る燃料通路には、燃料を濾過するフィルタ、燃料に含まれるベーパーを除去する燃料溜まり室、インジェクタへ供給する燃料の圧力（燃圧）を一定に保つ調圧バルブ、燃料通路の圧力を維持するためのチェックバルブ（逆止弁）、および車体が傾斜した際に燃料供給を遮断する傾斜時燃料カットバルブなどが連結される。
【０００３】
特許文献１には、燃料ポンプと燃料タンクとの間にフィルタや燃料溜まり室を設ける構造が開示されている。特許文献２には、燃料ポンプの吸入側にフィルター室を設け、このフィルター室の上部にベーパー排出孔を設けて燃料タンクに連結する構造が開示されている。特許文献３には、ベーパー分離室上部に形成された排出孔を調圧レギュレータよりも下流側に開口し、調圧レギュレータからのリターン燃料のイジェクタ効果を利用して排出孔に負圧を与える構造が開示されている。
【特許文献１】実開昭６１−３２５６７号
【特許文献２】実開昭６２−１６２３８８号
【特許文献３】特開２００３−２５４１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、燃料ポンプとフィルタおよび燃料溜まり室とが独立しているために、それぞれを連結するためのジョイントチューブやクランプが必要となり、部品点数や組み付け工数の増加を余儀なくされる。特許文献２は、フィルター室内で燃料からベーパーを自然に上昇させ、これを燃料タンクへ戻す構造であるために、燃料タンクの内圧が上昇してしまうとベーパーの排出効率が低下してしまう。特許文献３では、ベーパーの排出孔が調圧レギュレータの下流側に設けられており、これを燃料タンクまで戻すためにはポンプの動力を利用することになるので、燃料ポンプに駆動ロスが生じてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、部品点数や組み付け工数が少なく、かつ脱気されたベーパーを効率良く燃料タンクへ戻すことができる燃料ポンプユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明は、燃料タンクから燃料を受け入れる燃料入口と、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料出口と、余剰燃料を燃料タンクに還流させる燃料戻し口とを備え、燃料入口と燃料出口とを結ぶ燃料通路にフィルタ室および電動燃料ポンプを直列に備えた燃料ポンプユニットにおいて、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【０００７】
(1)燃料から発生したベーパーを燃料戻し口から排気する気液分離室と、燃料通路の圧力上昇を抑制する調圧バルブと、燃料ポンプ内で発生したベーパーを排出する脱気孔と、前記調圧バルブから排出された燃料を気液分離室へ供給する第１の燃料戻し通路と、前記脱気孔から排出された燃料を前記気液分離室へ供給する第２の燃料戻し通路とを含むことを特徴とする。
【０００８】
(2)気液分離室が環状の側壁を備え、前記第１および第２の燃料戻し通路が前記側壁において、その周方向を指向して開口されたことを特徴とする。
【０００９】
(3)気液分離室においてベーパーが除去された燃料を前記フィルタ室へ戻す通路を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
【００１１】
(1)請求項１の発明では、調圧バルブから排出された燃料を気液分離室へ供給する第１の燃料戻し通路と、脱気孔から排出されたベーパーを気液分離室へ供給する第２の燃料戻し通路とが独立して設けられている。この結果、一方の通路における燃料およびベーパーの流れが、他方の通路における燃料あるいはベーパーの流れに影響されないので、気液分離室への燃料あるいはベーパーの排出が効率良く行えるようになる。
【００１２】
(2)請求項２の発明によれば、燃料あるいはベーパーを気液分離室内へ、その側壁に沿って排出することができるので、気液の分離効率が向上する。
【００１３】
(3)請求項３の発明によれば、燃料ポンプユニット内での気液分離が可能になり、ベーパーが除去された燃料はフィルタ室へ戻されるので、ベーパーを含んだ燃料を燃料タンクまで戻すための動力やエネルギが不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る燃料ポンプユニットを搭載した自動二輪車における燃料系統の配置構造を示した部分断面図である。
【００１５】
車体フレームは、車体前方のヘッドパイプ３０１と、このヘッドパイプ３０１からリア側下方に延びたＬ字状あるいはＵ字状のアンダーボーンフレーム（またはメインフレーム）３０２と、アンダーボーンフレーム３０２に結合された左右一対のサイドアーム３０３とを主要な構成とし、アンダーボーンフレーム３０２の下部にブラケット３０４，３０５，３０６を介してパワーユニット３０７が懸架されている。
【００１６】
パワーユニット３０７には、車体前方に配置されたエアクリーナ３０８および吸気管３０９が連結され、これらを通して吸気し、排気管３１０を通して車体後部に配置されたマフラより排気する。吸気管３０９の途中にはインジェクタ５００が設けられ、このインジェクタ５００に、本発明に係る燃料ポンプユニット３００が連結されている。燃料ポンプユニット３００は、燃料フィード配管３１２および燃料リターン配管３１３を介して、車体後部上方に配置された燃料タンク３２０と連結されている。燃料タンク３２０には、外部からの燃料補給口であるリッド３２１が設けられている。
【００１７】
図２は、本発明に係る燃料ポンプユニットの車体前後方向に沿った断面図であり、図３は、燃料ポンプユニットの右側面図であり、図４は、図２のＣ−Ｃ線断面図である。本発明の燃料ポンプユニットは、フィルターユニット１と、ポンプボディ２と、インペラユニット３と、モータユニット４と、バルブユニット５とを一体に連結して構成されている。
【００１８】
前記フィルターユニット１には、第１燃料戻し通路１０１の一部（図４）、第２燃料戻し通路１０２の一部（図４）、各燃料戻し通路１０１，１０２を経由して、後述するポンプモータ４００あるいは調圧バルブ５０３から戻される燃料から発生したベーパーを除去する気液分離室１０３、前記燃料タンク３２０と連結されて前記分離されたベーパーを燃料タンク３２０へ戻す燃料戻し口１０４、燃料タンク３２０と連結されて燃料を受け入れる燃料入口１０５、および燃料を濾過するフィルタ１０６が装着されたフィルタ室１０７が形成され、前記フィルタ室１０７の下部には水抜き室１０８が形成されている。
【００１９】
前記気液分離室１０３は内側に環状の側壁１０３ａを備え、図４に示したように、この側壁１０３ａには前記第１および第２の燃料戻し通路１０１，１０２が、当該側壁１０３ａの周方向を指向して開口されている。前記気液分離室１０３とフィルタ室１０７とは、気液分離室１０３の下部に形成された連通口１０９（図２）において連通されており、気液分離室１０３において脱気された燃料は再びフィルタ室１０７へ供給される。
【００２０】
モータユニット４には、ステータコイル４０１およびマグネットロータ４０２を主要な構成とするポンプモータ４００が実装され、その回転軸４０３にはインペラ４０４が挿貫されている。モータユニット４の外側端部にはドライバー回路を含む制御回路基板４０５が配置され、その外周部は放熱フィン４０８を備えた保護パネル４０６で覆われている。
【００２１】
図５は、図２のＡ−Ａ線に沿ったバルブユニット５の断面図であり、燃料通路の過剰圧力に応答して燃料を排出し、前記燃料通路の圧力を調整する調圧バルブ５０３と、車体が所定の角度を超えて傾斜したことに感応して燃料通路を遮断する第１および第２の傾斜時燃料カットバルブ５０１，５０２と、残圧保持用のチェックバルブ５０４と、前記インジェクタ５００を保持するインジェクタホルダ５０５とが一体に形成されている。
【００２２】
前記第１の傾斜時燃料カットバルブ５０１は、車両の正立状態で斜め右方上向きの姿勢をとる円筒状の第１待機管５０１ａを備え、第２の傾斜時燃料カットバルブ５０２は、それとは反対に斜め左方上向きの姿勢をとる円筒状の第２待機管５０２ａを備える。第１待機管５０１ａの上端は第２待機管５０２ａに接続されている。第１および第２待機管５０１ａ，５０２ａの各上部には弁座５０１ｃ，５０２ｃがそれぞれ形成されている。第１および第２待機管５０１ａ，５０２ａ内には、各弁座５０１ｃ，５０２ｃにそれぞれ着座し得るチェックボール５０１ｂ，５０２ｂ収容される。
【００２３】
図６は、前記傾斜時燃料カットバルブ５０１，５０２による燃料カット機能を模式的に示した図である。車両が正立姿勢であれば、第１待機管５０１ａ内のチェックボール５０１ｂおよび第２待機管５０２ａ内のチェックボール５０２ｂがいずれも開弁位置にあるので、燃料通路５５１から第１待機管５０１ａ内へ供給された燃料は、第２待機管５０２ａおよび前記チェックバルブ５０４（図５）を経由してインジェクタ５００へ供給される。
【００２４】
これに対して、車両が左方または右方へ大きく傾斜（＞θref）した場合には、第１待機管５０１ａまたは第２待機管５０２ａが略水平に横転するのに伴い、そのチェックボール５０１ｂ，５０２ｂが慣性力により弁座５０１ｃ，５０２ｃに着座して、何れの場合も燃料通路が遮断される。こうしてチェックボールが弁座に一旦着座すると、その着座状態は、燃料通路５５１側の燃料圧力により保持される。したがって、車両が大きく傾斜した場合には燃料噴出が阻止される。
【００２５】
次いで、上記した燃料ポンプユニットの動作を説明する。図２において、前記ポンプモータ４００が駆動されると、フィルタ室１０７内の燃料がインペラ４０４により加圧され、燃料通路５５１を経由して第１の傾斜時燃料カットバルブ５０１の待機管５０１ａ内へ圧送される。車両が正立姿勢であれば、そのチェックボール５０１ｂが弁座５０１ｃから離れているので、燃料がさらに第２の傾斜時燃料カットバルブ５０２の待機管５０２ａ内へ圧送される。車両が正立姿勢であれば、そのチェッックボール５０２ｂも弁座５０２ｃから離れているので、燃料がチェックバルブ５０４を経由してインジェクタホルダ５０５内のインジェクタ５００へ供給される。
【００２６】
このとき、燃料通路内の圧力が過剰であると前記調圧バルブ５０３が開き、余剰燃料が、図２に示した前記第２燃料戻し通路１０２を経由して気液分離室１０３へ戻される。これとは別に、モータユニット４内に生じたベーパーは、インペラユニット３を貫通する脱気孔３０１から前記第１燃料戻し通路１０１（図２）を経由して気液分離室１０３へ戻される。気液分離室１０３では、前記各戻し通路１０１，１０２を経由して戻された燃料あるいはベーパーが、気液分離室１０３の側壁に沿って螺旋状に回転しながら落下するので、燃料からベーパーが効率良く脱気される。脱気された燃料は、気液分離室１０３の下方に設けられた連通口１０９からフィルタ室１０７へ導入され、再びポンプモータ４００により圧送される。分離されたベーパーは、燃料戻し口１０４から燃料リターン配管３１３を介して燃料タンク３０２へ環流される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る燃料ポンプユニットを搭載した自動二輪車における燃料系統の配置構造を示した部分断面図である。
【図２】本発明に係る燃料ポンプユニットの断面図である。
【図３】本発明に係る燃料ポンプユニットの右側面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】傾斜時燃料カットバルブの機能を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…フィルターユニット、２…ポンプボディ、３…インペラユニット、４…モータユニット、５…バルブユニット、１０１…第１燃料戻し通路、１０２…第２燃料戻し通路、１０３…気液分離室、１０４…燃料戻し口、１０５…燃料入口、１０６…フィルタ、１０７…フィルタ室、３０１…脱気孔、５００…インジェクタ、５０１，５０２…傾斜時燃料カットバルブ、５０３…調圧バルブ、５０４…残圧保持用チェックバルブ、５０５…インジェクタホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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